Exercices Pratiques pour Conclure le Cours sur la Virtualisation et l'Infonuagique

Ces exercices pratiques visent à couvrir les concepts essentiels de la virtualisation et de l’infonuagique vus au cours, incluant la création et la gestion de machines virtuelles, la gestion des réseaux, l’utilisation des hyperviseurs, ainsi que l’intégration avec les plateformes de cloud computing. Chaque exercice est conçu pour renforcer les compétences techniques et l’application des concepts dans un environnement réel.

Exercice Pratique 1 : Création et Gestion de Machines Virtuelles

Objectif : Créer et gérer plusieurs machines virtuelles sur différents hyperviseurs pour simuler un environnement réseau complet.

Étapes :

1. Installer un Hyperviseur :
   • Installez VirtualBox ou VMware Workstation sur votre machine.
   • Si possible, installez également un hyperviseur de type 1 comme VMware ESXi ou Microsoft Hyper-V.
2. Créer plusieurs Machines Virtuelles :
   • Créez deux machines virtuelles : une sous Linux (Ubuntu) et une sous Windows (Windows 10).
   • Allouez les ressources adéquates (CPU, RAM, stockage) à chaque VM.
3. Configurer le Réseau :
   • Configurez les machines virtuelles pour utiliser le mode Ponté (Bridge) afin qu’elles puissent obtenir des adresses IP locales et être visibles sur votre réseau local.
   • Testez la connectivité réseau entre les deux VM (exécutez des ping entre elles).
4. Gestion des Périphériques :
   • Ajoutez un périphérique USB à l’une des VM et testez son fonctionnement.
   • Montez une image ISO de CD/DVD pour installer un logiciel sur une VM.
5. Prendre des Instantanés :
   • Prenez un instantané avant d’installer un logiciel important sur l’une des VM, puis revenez à cet instantané après l’installation pour observer les changements.

Livrable attendu : Un rapport détaillant la création des VM, les configurations réseau, la gestion des périphériques et des instantanés, ainsi que les tests de connectivité.

Exercice Pratique 2 : Déploiement d’une Infrastructure Virtuelle avec Haute Disponibilité

Objectif : Configurer une infrastructure virtuelle avec haute disponibilité en utilisant un hyperviseur de type 1 et simuler une défaillance pour tester la continuité des services.

Étapes :

1. Installer VMware ESXi ou Microsoft Hyper-V :
   • Installez l’hyperviseur sur un serveur ou une machine dédiée.
   • Configurez-le pour héberger plusieurs VM.
2. Déployer des Machines Virtuelles :
   • Créez deux instances de serveur web (Apache ou Nginx) sous Linux et configurez-les pour servir une page web.
   • Déployez un serveur de base de données MySQL sur une troisième VM.
3. Configurer un Équilibreur de Charge (Load Balancer) :
   • Mettez en place un équilibrage de charge pour répartir le trafic entre les deux serveurs web.
   • Testez la répartition du trafic en accédant au site web via l’adresse de l’équilibreur de charge.
4. Tester la Haute Disponibilité :
   • Simulez une panne en arrêtant une des machines virtuelles du serveur web et observez comment l’équilibreur de charge continue de diriger le trafic vers l’autre serveur actif.

Livrable attendu : Un rapport avec des captures d’écran montrant les configurations des VM, la mise en place du Load Balancer, et les résultats du test de haute disponibilité.

Exercice Pratique 3 : Migration d’Applications vers le Cloud avec AWS

Objectif : Migrer une application locale vers une infrastructure cloud sur AWS en utilisant EC2 et S3, et configurer la mise à l’échelle automatique.

Étapes :

1. Créer une Instance EC2 :
   • Créez une instance EC2 avec une distribution Linux et installez un serveur web (Apache ou Nginx).
   • Configurez les règles de sécurité pour autoriser les connexions HTTP/HTTPS.
2. Migrer les Fichiers vers S3 :
   • Créez un compartiment S3 et téléchargez des fichiers statiques (images, vidéos, documents) nécessaires à l’application.
   • Configurez les permissions pour rendre les fichiers publics.
3. Configurer l’Auto-Scaling :
   • Mettez en place une configuration d’auto-scaling pour augmenter ou réduire le nombre d’instances EC2 en fonction de la charge (basée sur l’utilisation du CPU).
   • Simulez un pic de trafic et observez la création automatique de nouvelles instances.
4. Sécuriser la Base de Données :
   • Utilisez Amazon RDS pour déployer une base de données MySQL et connectez-la à votre application web.

Livrable attendu : Un rapport décrivant les étapes de migration, la configuration d’auto-scaling, et les résultats des tests de mise à l’échelle.

Exercice Pratique 4 : Gestion des Machines Virtuelles avec Microsoft Hyper-V

Objectif : Créer et gérer plusieurs VM sous Microsoft Hyper-V, configurer leur réseau et gérer leurs périphériques.

Étapes :

1. Installer Microsoft Hyper-V :
   • Activez et configurez Microsoft Hyper-V sur un serveur Windows.
2. Créer plusieurs VM :
   • Créez une VM sous Windows Server et une autre sous Ubuntu.
   • Allouez les ressources CPU et RAM en fonction des besoins de chaque VM.
3. Configurer le Réseau :
   • Configurez un réseau virtuel interne et connectez-y vos VM pour qu’elles puissent communiquer entre elles.
   • Testez la connectivité en exécutant des commandes ping entre les VM.
4. Gestion des Snapshots et Clonage :
   • Prenez un instantané de chaque VM après installation et configuration.
   • Clonez l’une des VM et modifiez légèrement ses configurations pour créer une nouvelle instance de serveur.

Livrable attendu : Un rapport avec des captures d’écran montrant les configurations réseau, les instantanés, et le clonage des VM.

Exercice Pratique 5 : Introduction à la Gestion du Réseau et des Périphériques Virtuels

Objectif : Gérer la configuration réseau et les périphériques d’une machine virtuelle sous VMware ou VirtualBox.

Étapes :

1. Configurer un Réseau Privé Virtuel :
   • Créez deux VM sous VMware ou VirtualBox et configurez-les pour qu’elles communiquent via un réseau privé interne.
   • Ajoutez une carte réseau supplémentaire pour que les VM puissent accéder à Internet tout en communiquant entre elles via le réseau privé.
2. Ajouter des Périphériques Virtuels :
   • Montez un lecteur de CD/DVD et utilisez une image ISO pour installer un logiciel sur une des VM.
   • Ajoutez un périphérique USB et testez sa reconnaissance dans la VM.
3. Gérer les Performances :
   • Modifiez les ressources allouées aux VM (augmenter/diminuer la mémoire RAM, les CPU).
   • Testez l’impact de ces modifications sur les performances des VM.

Livrable attendu : Un rapport détaillant les configurations réseau, les périphériques virtuels ajoutés et les tests de performance.

Exercice Pratique 6 : Déploiement d’un Environnement Cloud Hybride

Objectif : Créer un environnement cloud hybride en intégrant un cloud privé basé sur un hyperviseur local et un cloud public (AWS ou Azure).

Étapes :

1. Configurer un Cloud Privé :
   • Utilisez VMware ESXi ou Hyper-V pour créer un cloud privé hébergeant plusieurs VM.
2. Connecter au Cloud Public :
   • Créez des ressources (VM ou instances) dans le cloud public (AWS ou Azure).
   • Configurez un VPN ou une connexion directe entre les ressources locales (cloud privé) et les ressources dans le cloud public.
3. Migrer une Charge de Travail :
   • Migrez une VM ou une application du cloud privé vers le cloud public tout en maintenant la connectivité entre les deux environnements.

Livrable attendu : Un rapport décrivant la configuration du cloud hybride et les résultats de la migration de charge de travail.

Exercice Pratique 7 : Automatisation du Déploiement de VM avec PowerShell (Hyper-V)

Objectif : Utiliser PowerShell pour automatiser la création, la configuration et la gestion des machines virtuelles sous Hyper-V.

Étapes :

1. Créer un Script PowerShell :
   • Écrivez un script PowerShell qui crée automatiquement une nouvelle machine virtuelle sous Hyper-V, lui assigne des ressources (CPU, RAM, disque dur), et installe un système d’exploitation à partir d’une image ISO.
2. Configurer le Réseau :
   • Incluez dans votre script la configuration d’une carte réseau pour que la VM puisse se connecter à Internet.
3. Gérer les Snapshots et les Backups :
   • Ajoutez des commandes PowerShell pour automatiser la création d’instantanés réguliers et la sauvegarde des disques virtuels de la VM.
4. Test du Script :
   • Exécutez le script pour créer et configurer automatiquement plusieurs machines virtuelles.

Livrable attendu : Un script PowerShell complet, ainsi qu’un rapport détaillant son exécution et les résultats obtenus.

Exercice Pratique 8 : Optimisation des Performances des Machines Virtuelles

Objectif : Optimiser les performances des machines virtuelles en ajustant l’allocation des ressources et en surveillant les métriques de performance.

Étapes :

1. Configurer Plusieurs VM :
   • Créez trois machines virtuelles sous VirtualBox ou VMware, chacune exécutant une tâche différente (par exemple, un serveur web, un serveur de base de données, et une machine de calcul).
2. Surveiller les Performances :
   • Utilisez des outils de surveillance des performances comme htop sur Linux ou le Gestionnaire des tâches sur Windows pour surveiller l’utilisation du CPU, de la RAM et du stockage.
3. Ajuster les Ressources :
   • Modifiez dynamiquement l’allocation de ressources (RAM, CPU) pour chaque machine en fonction des besoins. Surveillez les changements dans les performances.
4. Test de Charge :
   • Utilisez un outil de test de charge comme Apache JMeter pour simuler des connexions multiples à votre serveur web et observer l’impact sur les performances de la VM.

Livrable attendu : Un rapport détaillant les métriques de performance avant et après l’optimisation des ressources, ainsi que les résultats du test de charge.

Exercice Pratique 9 : Gestion des Machines Virtuelles dans le Cloud avec Terraform

Objectif : Utiliser Terraform pour automatiser la création et la gestion des ressources cloud dans AWS ou Azure.

Étapes :

1. Installer Terraform :
   • Téléchargez et installez Terraform sur votre machine locale.
2. Écrire un Fichier de Configuration Terraform :
   • Créez un fichier de configuration Terraform pour déployer une ou plusieurs machines virtuelles sur AWS ou Azure. Configurez également les réseaux, le stockage, et les règles de sécurité pour ces instances.
3. Déployer l’Infrastructure :
   • Utilisez Terraform pour déployer automatiquement les ressources cloud définies dans votre fichier de configuration.
4. Mise à jour et Destruction des Ressources :
   • Modifiez le fichier de configuration pour ajouter ou supprimer des ressources, puis réappliquez les modifications via Terraform.
   • Détruisez les ressources une fois l’exercice terminé.

Livrable attendu : Le fichier de configuration Terraform, ainsi qu’un rapport détaillant le processus de déploiement, les modifications effectuées, et la destruction des ressources.

Exercice Pratique 10 : Clonage et Migration des Machines Virtuelles

Objectif : Cloner et migrer des machines virtuelles d’un hôte à un autre en utilisant un hyperviseur local (comme VMware ou Hyper-V) et un environnement cloud.

Étapes :

1. Clonage d’une Machine Virtuelle :
   • Créez un clone d’une VM existante sous VMware ou Hyper-V. Le clone doit être une copie exacte avec les mêmes applications et configurations que la VM source.
2. Migration Locale à Locale :
   • Utilisez la fonctionnalité de migration à chaud ou à froid pour déplacer la VM clonée d’un hôte à un autre (deux serveurs locaux sous VMware ou Hyper-V).
3. Migration vers le Cloud :
   • Transférez une machine virtuelle locale vers le cloud (AWS ou Azure) en utilisant un outil comme AWS Server Migration Service ou Azure Migrate. Vérifiez que la VM migre correctement et fonctionne dans l’environnement cloud.
4. Testez la Continuité des Services :
   • Après la migration, testez que les services hébergés par la VM fonctionnent comme prévu (par exemple, un site web ou une base de données).

Livrable attendu : Un rapport expliquant le processus de clonage et de migration, ainsi que les résultats des tests de continuité des services.

Exercice Pratique 11 : Virtualisation des Réseaux avec VMware NSX

Objectif : Utiliser VMware NSX pour créer un réseau virtualisé et isoler différentes machines virtuelles.

Étapes :

1. Installer VMware NSX :
   • Configurez VMware NSX sur un serveur pour gérer les réseaux virtuels.
2. Créer des Réseaux Virtuels :
   • Créez plusieurs réseaux virtuels isolés pour différentes VM. Assurez-vous que ces réseaux sont complètement isolés les uns des autres.
3. Configurer des Groupes de Sécurité et Pare-feu :
   • Définissez des règles de sécurité via NSX pour contrôler le trafic réseau entre les VM. Appliquez des règles de pare-feu pour restreindre l’accès à certaines VM.
4. Tester l’Isolation Réseau :
   • Effectuez des tests pour vérifier que les VM d’un réseau ne peuvent pas communiquer avec celles d’un autre, sauf si autorisé par les règles de sécurité.

Livrable attendu : Un rapport détaillant la configuration des réseaux et des règles de sécurité, ainsi que les résultats des tests d’isolation réseau.

Exercice Pratique 12 : Gestion des Coûts dans le Cloud

Objectif : Analyser et optimiser les coûts d’un environnement cloud en utilisant des outils de surveillance et de gestion des coûts.

Étapes :

1. Surveillance des Coûts :
   • Utilisez des outils de gestion des coûts fournis par les plateformes cloud (comme AWS Cost Explorer ou Azure Cost Management) pour surveiller les coûts générés par vos instances de VM, stockage et bases de données.
2. Analyser les Coûts par Ressource :
   • Identifiez quelles ressources consomment le plus de budget (VM sous-utilisées, stockage, etc.).
3. Optimisation des Coûts :
   • Proposez des solutions pour réduire les coûts : utilisation d’instances réservées, déploiement d’instances Spot ou configurations de stockage moins coûteuses (par exemple, stockage à froid pour les fichiers rarement consultés).
4. Simuler les Économies :
   • Estimez les économies potentielles en appliquant ces changements et testez-les dans votre environnement cloud.

Livrable attendu : Un rapport analysant les coûts et les recommandations pour optimiser les dépenses dans le cloud, accompagné de simulations d’économies.

Exercice Pratique 13 : Sauvegarde et Restauration des VM dans le Cloud

Objectif : Configurer un processus de sauvegarde et de restauration pour des machines virtuelles hébergées dans le cloud (AWS, Azure ou GCP).

Étapes :

1. Configurer un Plan de Sauvegarde :
   • Sur AWS, utilisez AWS Backup pour configurer une politique de sauvegarde automatique pour une instance EC2. Sur Azure, utilisez Azure Backup.
2. Exécuter une Sauvegarde :
   • Lancez une sauvegarde manuelle de votre instance et stockez-la dans une région différente pour plus de sécurité.
3. Restauration de la VM :
   • Simulez une panne de la VM en arrêtant ou en supprimant l’instance, puis restaurez-la à partir de la sauvegarde.
4. Testez la VM Restaurée :
   • Vérifiez que tous les services et configurations de la VM restaurée fonctionnent correctement.

Livrable attendu : Un rapport décrivant les configurations de sauvegarde, la restauration, et les tests effectués sur la VM restaurée.

Exercice Pratique 14 : Surveillance et Optimisation des Performances dans le Cloud

Objectif : Utiliser des outils de surveillance dans le cloud pour optimiser les performances d’une application web.

Étapes :

1. Configurer des Outils de Surveillance :
   • Sur AWS, configurez Amazon CloudWatch pour surveiller l’utilisation du CPU, de la RAM, et du stockage d’une instance EC2.
   • Sur Azure, utilisez Azure Monitor pour observer les métriques de performance des machines virtuelles.
2. Analyser les Rapports de Performance :
   • Analysez les métriques pour identifier les goulets d’étranglement, comme une utilisation excessive du CPU ou de la RAM.
3. Optimisation :
   • Ajustez les ressources allouées (RAM, CPU) ou changez de type d’instance pour améliorer les performances en fonction des rapports de surveillance.
4. Rapport de Performances :
   • Comparez les performances avant et après l’optimisation.

Livrable attendu : Un rapport expliquant l’analyse des métriques et les améliorations mises en place.

Exercice Pratique 15 : Configuration de Réseaux Virtuels dans AWS ou Azure

Objectif : Configurer et gérer un réseau virtuel sécurisé dans AWS ou Azure, avec des sous-réseaux isolés.

Étapes :

1. Créer un Réseau Virtuel (VPC ou VNet) :
   • Créez un VPC (AWS) ou un VNet (Azure) pour héberger vos machines virtuelles.
2. Créer des Sous-Réseaux :
   • Créez deux sous-réseaux : un pour les serveurs front-end accessibles publiquement (par exemple, un serveur web), et un autre pour les serveurs back-end (par exemple, une base de données) uniquement accessibles par le réseau interne.
3. Configurer les Règles de Sécurité :
   • Appliquez des règles de sécurité aux groupes de sécurité pour autoriser uniquement les connexions spécifiques (HTTP, SSH) sur le réseau front-end et interdire tout accès direct aux serveurs back-end depuis l’extérieur.
4. Test d’Isolation :
   • Testez que les serveurs back-end ne sont accessibles qu’à partir du réseau interne.

Livrable attendu : Un rapport incluant des captures d’écran des configurations réseau et des résultats des tests d’isolation.

Exercice Pratique 16 : Création d’un Cluster Kubernetes dans le Cloud

Objectif : Déployer une application containerisée sur un cluster Kubernetes hébergé dans le cloud (AWS EKS, Azure AKS, ou Google Kubernetes Engine).

Étapes :

1. Créer un Cluster Kubernetes :
   • Utilisez AWS EKS, Azure AKS, ou Google Kubernetes Engine (GKE) pour configurer un cluster Kubernetes.
2. Déployer une Application Containerisée :
   • Utilisez un fichier YAML pour déployer une application containerisée (par exemple, un serveur Nginx) sur le cluster Kubernetes.
3. Configurer le Load Balancer :
   • Configurez un service Kubernetes de type LoadBalancer pour exposer l’application au public.
4. Surveiller le Cluster :
   • Utilisez kubectl pour surveiller l’état des pods, des services, et des nœuds dans le cluster.

Livrable attendu : Un rapport avec des captures d’écran montrant la configuration du cluster, le déploiement de l’application, et la surveillance du cluster.

Exercice Pratique 17 : Utilisation de Docker pour la Virtualisation d’Applications

Objectif : Utiliser Docker pour créer, configurer et exécuter des conteneurs pour des applications légères, en local et dans le cloud.

Étapes :

1. Installer Docker :
   • Installez Docker sur votre machine locale ou sur une machine virtuelle.
2. Créer un Conteneur :
   • Créez un fichier Dockerfile pour une application simple (par exemple, un serveur web Nginx ou une application Node.js).
3. Construire et Exécuter un Conteneur :
   • Utilisez Docker pour construire l’image à partir du Dockerfile, puis lancez un conteneur basé sur cette image.
4. Pousser l’Image sur Docker Hub :
   • Poussez votre image sur Docker Hub, puis téléchargez-la et exécutez-la sur une autre machine ou dans le cloud.

Livrable attendu : Un rapport décrivant le processus de création du conteneur et son exécution sur une autre machine.

Exercice Pratique 18 : Sécurisation des Applications Cloud

Objectif : Sécuriser une application web déployée dans le cloud à l’aide de règles de pare-feu, de gestion des identités et d’audit.

Étapes :

1. Configurer les Groupes de Sécurité :
   • Créez et appliquez des règles de pare-feu sur votre instance EC2 ou Azure VM pour restreindre l’accès (HTTP, HTTPS, SSH uniquement).
2. Configurer un Rôle IAM (AWS) ou Azure RBAC :
   • Créez un rôle avec des permissions limitées pour gérer uniquement l’application déployée, sans accès global au compte cloud.
3. Activer l’Audit et la Surveillance :
   • Activez AWS CloudTrail ou Azure Security Center pour surveiller et auditer les actions effectuées sur l’infrastructure cloud (accès aux ressources, modifications des configurations).
4. Tester la Sécurité :
   • Effectuez des tests d’intrusion légers pour vérifier la robustesse des configurations de sécurité mises en place.

Livrable attendu : Un rapport détaillant les configurations de sécurité et les résultats des tests d’intrusion.

Exercice Pratique 19 : Gestion des Bases de Données dans le Cloud (RDS ou Azure SQL)

Objectif : Créer et gérer une base de données relationnelle dans le cloud, configurer la sauvegarde automatique et assurer une haute disponibilité.

Étapes :

1. Créer une Base de Données Relationnelle :
   • Créez une base de données MySQL ou PostgreSQL en utilisant AWS RDS ou Azure SQL Database.
2. Configurer les Sauvegardes Automatiques :
   • Configurez la base de données pour effectuer des sauvegardes automatiques et définissez une stratégie de rétention des données.
3. Activer la Haute Disponibilité :
   • Sur AWS, activez la fonction Multi-AZ pour assurer la disponibilité de la base de données en cas de panne d’une zone de disponibilité.
4. Connecter une Application à la Base de Données :
   • Connectez une application web hébergée sur une machine virtuelle à la base de données, en utilisant les identifiants sécurisés de connexion.

Livrable attendu : Un rapport avec les configurations de la base de données, la sauvegarde, la haute disponibilité, et des captures d’écran de l’application connectée à la base de données.

Exercice Pratique 20 : Migration d’Applications On-Premise vers le Cloud

Objectif : Migrer une application existante, hébergée en local (on-premise), vers une infrastructure cloud.

Étapes :

1. Analyser l’Application On-Premise :
   • Évaluez l’architecture actuelle de l’application (serveurs, bases de données, stockage, sécurité).
2. Créer l’Infrastructure Cloud :
   • Créez une infrastructure équivalente dans le cloud en utilisant des instances EC2, des bases de données RDS, et des services de stockage S3 (ou l’équivalent sur Azure).
3. Migrer les Données :
   • Transférez les fichiers, bases de données, et

configurations de l’infrastructure on-premise vers le cloud.

4. Testez et Optimisez :
   • Testez l’application dans son nouvel environnement cloud pour vous assurer que tout fonctionne comme prévu, puis optimisez les configurations pour réduire les coûts et améliorer les performances.

Livrable attendu : Un rapport complet décrivant le processus de migration, les défis rencontrés, et les optimisations effectuées après la migration.